Новости физики в Интернете


Проверка изотропии скорости света

Ch. Eisele, A.Yu. Nevsky и S. Schiller (Институт экспериментальной физики, Дюссельдорф, Германия) с рекордной на сегодняшний день точностью выполнили проверку независимости скорости света от направления его распространения. По своей схеме эксперимент напоминает классический эксперимент Майкельсона – Морли. Установка включает два перпендикулярных друг другу оптических волновода с близкими резонансными частотами, в которых с помощью лазера возбуждаются стоячие электромагнитные волны. Путем наблюдения биений суммарного сигнала измеряется разность частот колебаний в двух волноводах в зависимости от пространственной ориентации установки. За 13 месяцев, в течение которых проводился эксперимент, установка примерно 175000 раз поворачивалась на 90°. Были предприняты значительные усилия для исключения внешних воздействий различной природы, ведущих к появлению систематических ошибок. С точностью ≈ 10-17 анизотропии скорости света не обнаружено, что подтверждает локальную лоренц-инвариантность на данном уровне. Выполненные измерения важны для проверки предлагаемых подходов к построению Единой теории поля, поскольку в некоторых моделях локальная лоренц-инвариантность соблюдается лишь приближённо. Источник: Phys. Rev. Lett. 103 090401 (2009)

Ферромагнетизм ферми-газа

W. Ketterle (Массачусетсский технологический университет) и его коллеги впервые экспериментально обнаружили ферромагнитные свойства ультрахолодного газа, состоящего из атомов 6Li. Ранее ферромагнетизм наблюдался только у газов в состоянии бозе-эйнштейновского конденсата. Возможность перехода ферми-газа в ферромагнитное состояние при отталкивающем характере взаимодействий между частицами обсуждалась в ряде теоретических работ, но определенного вывода о реальности такого перехода получено не было. В новом эксперименте облачко ультрахолодного газа, представляющего собой смесь атомов с противоположными направлениями спина, было захвачено в оптической ловушке. Переход в ферромагнитное состояние при температуре менее 1 мкК зафиксирован косвенным методом по уменьшению темпа трехчастичных неупругих столкновений, ведущих к образованию молекул, по достижению минимума кинетической энергии частиц и по характеру расширения газового облачка. Эти свойства были именно такими, какие предсказывались для ферромагнитного газа. В облачке газа присутствовало примерно 100 магнитных доменов с объёмами около 5 мкм3, в каждом из которых содержалось примерно 50 атомов газа. Данный эксперимент показал, что возникновение ферромагнетизма в системе ферми-частиц возможно и без кристаллической решётки. Источник: Science 325 1521 (2009)

Охлаждение с помощью буферного газа

S.C. Doret (Массачусетсский технологический университет) и его коллеги разработали новую методику охлаждения газа до состояния бозе-эйнштейновского конденсата — газ охлаждался посредством столкновений его атомов с атомами вспомогательного буферного газа. Обычно для получения конденсата Бозе – Эйнштейна используется предварительное лазерное охлаждение, однако этот метод применим лишь для немногих газов. В эксперименте S.C. Doret и его коллег атомы 4He под действием импульсов света испарялись с внутренних стенок сосуда, и малая их часть ( ≈ 10-5) переводилась микроволновыми импульсами в возбуждённое состояние 4He*. Атомы 4He в основном состоянии выполняли роль буферного газа, при столкновении с ними атомы 4He* охлаждались до температуры ≈ 500 мК. Затем через короткий промежуток времени атомы 4He снова поглощались стенками, и в результате в сосуде оставался охлаждённый газ атомов 4He*. Дальнейшее охлаждение до перехода в бозе-эйнштейновский конденсат производилось по обычной испарительной методике. С помощью буферного газа можно охлаждать многие атомные и молекулярные газы, для которых другие способы охлаждения неприменимы. Источник: Phys. Rev. Lett. 103 103005 (2009)

Усовершенствованный атомный силовой микроскоп

Исследователи из лаборатории компании IBM в Цюрихе (Швейцария) и Института науки о наноматериалах (Утрехт, Нидерланды) улучшили разрешение атомного силового микроскопа до уровня, когда можно наблюдать отдельные атомы в составе молекулы. Этого удалось добиться путем использования в качестве острия иглы микроскопа единичной молекулы монооксида углерода СО. Разрешение микроскопа ограничивалось тем, что при сближении с поверхностью образца металлическая игла микроскопа искажала структуру образца посредством сил Ван-дер-Ваальса, либо атомы образца перескакивали и абсорбировались на иглу, что также разрушало наблюдаемую картину. Преимущество молекулы CO в качестве острия иглы заключается в значительной устойчивости этой молекулы к внешним воздействиям и силам Ван-дер-Ваальса. В качестве примера L. Gross и его коллеги выполнили наблюдения хорошо изученной молекулы C22H14. С помощью усовершенствованного микроскопа наблюдались все пять колец углерода, а также отдельные атомы углерода и водорода в составе молекулы. Были доступны измерению расстояния между атомами величиной всего 0,14 нм, что является рекордным разрешением для атомного силового микроскопа. Источник: Science 325 1110 (2009)

Поиск гравитационных волн

Считается, что космические гамма-всплески малой длительности (менее двух секунд) происходят в результате слияний двух нейтронных звезд, либо нейтронной звезды и черной дыры в двойных системах, а длинные гамма-всплески с более мягким спектром генерируются при взрывах сверхновых. В обоих случаях гамма-излучение должно сопровождаться мощным всплеском гравитационных волн. Данные, собранные детекторами LIGO (расположен в США) и VIRGO (Италия) за два года, сопоставлены с каталогом из 137 гамма-всплесков, большинство из которых наблюдались со спутника Swift. Исследование показало отсутствие статистически значимой временной корреляции сигналов, что дает ограничения на полную энергию гравитационного излучения, либо (при заданной энергии) на расстояние до источников всплесков. Типичные гамма-всплески происходят в других галактиках на больших космологических расстояниях. Гравитационный всплеск может быть зарегистрирован LIGO и VIRGO лишь в том случае, если источник всплеска случайно окажется относительно близко. Предварительные оценки показывали, что такие события не исключены, но их вероятность очень мала. Выполненный ранее поиск детектором LIGO гравитационного сигнала от относительно близкого и очень яркого гамма-всплеска GRB 030329 также не принес результата. Согласно расчетам, достоверно зарегистрировать гравитационные волны от гамма-всплесков смогут усовершенствованные детекторы, обладающие примерно на порядок большей чувствительности, чем современные LIGO и VIRGO. Источник: arXiv:0908.3824v1 [astro-ph.HE]


Новости не опубликованные в журнале


Квантовый хаос

Исследователи из Аризонского университета изучили квантовый хаос и квантовую запутанность по направлениям спина в системе ультрахолодных атомов цезия. В некоторых чертах квантовое хаотическое поведение оказалось схоже с хаосом в классических динамических системах. Источник: physorg.com

Гамма-излучение из центра Галактики

С помощью космической гамма-обсерватории Fermi выполнены наблюдения гамма-излучения из направления на центр Галактики. Американские астрофизики L. Goodenough и D. Hooper провели анализ полученных к настоящему моменту данных и пришли к выводу, что угловое распределение и энергетический спектр излучения хорошо соответствует модели с аннигилирующими частицами темной материи, имеющими массы 25-30 ГэВ и сечение аннигиляции 9 × 10-26 см3 с-1 и распределенными в центре Галактики по степенному закону ρ(r) ≈ r -1,1. Указанный профиль плотности близок к полученному в численном моделировании профилю Наварро – Френка – Уайта, который имеет показатель -1 в центральной области. Хотя указанные масса и сечение аннигиляции частиц хорошо воспроизводят наблюдамый гамма-сигнал из центра Галактики, они отличаются от соответсвующий параметров, ожидавшихся для частиц темной материи. А именно, масса частиц значительно меньше ожидаемой массы нейтралино, которая может объяснить особенности спектра в данных детекторов PAMELA и ATIC. Указанное сечение аннигиляции примерно в три раза превышает сечение для частиц, находившихся в ранние космологические эпохи в химическом равновесии с излучением. Источник: arXiv:0910.2998v1 [hep-ph]

Нанопроволока внутри нанотрубки

R. Kitaura, H. Shinohara и их коллеги из Японии разработали новый метод получения нанопроволок путем заполнения атомами металла внутренности углеродной нанотрубки. Получающаяся нанопроволока внутри нанотрубки имеет толщину всего в один атом и обладает большой устойчивостью к внешним химическим и механическим воздействиям. Источник: physorg.com

Квантовый ток в кольце

J. Harris (Йельский университет) и его коллеги впервые измерили величину незатухающего электрического тока в металлическом (несверхпроводящем) кольце. Измерялось магнитное влияние тока на микромеханический зонд-кантилевер. Незатухающий ток в кольце по своей природе аналогичен круговым токам в атомах, связанным с движением электронов. Источник: Science 326 272 (2009)

Граница гелиосферы

Путем регистрации с помощью космического аппарата IBEX потоков нейтральных атомов исследована граничная поверхность, на которой солнечный ветер сталкивается с межзвездным газом. Источник: www.nasa.gov

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение